淺談配電網(wǎng)的發(fā)展方向

文章編號(hào)：2095-6835（2016）17-0037-02

摘 要：對(duì)于供電公司而言，其企業(yè)規(guī)劃業(yè)務(wù)中最重要的是合理規(guī)劃配電系統(tǒng)，規(guī)劃質(zhì)量對(duì)配電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中的網(wǎng)絡(luò)和企業(yè)投資的收益影響較大。國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了用電負(fù)荷的猛增，但因高壓配電網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)備不先進(jìn)、搭建方式不合理以及缺乏穩(wěn)定性特征，導(dǎo)致其難以有效滿(mǎn)足用電負(fù)荷需求。所以，關(guān)于配電網(wǎng)的規(guī)劃研究越來(lái)越受到人們的重視。闡述了配電網(wǎng)規(guī)劃的意義，研究了配電網(wǎng)規(guī)劃研究的現(xiàn)狀，并對(duì)配電網(wǎng)的發(fā)展方向進(jìn)行了預(yù)測(cè)。

關(guān)鍵詞：供電公司；配電系統(tǒng)；配電網(wǎng)；配電線路

中圖分類(lèi)號(hào)：F407.61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.17.037

隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大，電力的作用日益凸顯，但國(guó)內(nèi)已有的電力網(wǎng)絡(luò)還不能滿(mǎn)足人們的用電需求。尤其是在電網(wǎng)的配備方面存在一系列問(wèn)題，比如穩(wěn)定性差、消耗大、電力質(zhì)量低等，這些問(wèn)題的出現(xiàn)對(duì)國(guó)內(nèi)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)造成了阻礙。因此，必須強(qiáng)化配電網(wǎng)的制度建設(shè)，科學(xué)規(guī)劃和設(shè)計(jì)，建造出合理、安全、高效、節(jié)能、穩(wěn)定的配電網(wǎng)。

1 配電網(wǎng)規(guī)劃的意義

配電系統(tǒng)規(guī)劃屬于供電公司日常經(jīng)營(yíng)中最重要的程序之一，其質(zhì)量對(duì)配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性和收益起到了明顯的作用，因?yàn)槠淇捎行Э刂凭W(wǎng)損、提升供電的持續(xù)性和保證電輸出的質(zhì)量。因此，從某種意義上將，其作用比配電網(wǎng)的運(yùn)行更加重要，其技術(shù)進(jìn)步可以有效推動(dòng)整個(gè)電力的發(fā)展。但就當(dāng)前而言，長(zhǎng)期電網(wǎng)規(guī)劃的缺乏是配電公司存在的最大問(wèn)題，所以，必須要有前瞻性地設(shè)計(jì)和規(guī)劃電網(wǎng)，通過(guò)規(guī)劃設(shè)計(jì)為將來(lái)電網(wǎng)的建設(shè)導(dǎo)航，立足安全，盡量做到以最小的投入獲得最大的產(chǎn)出規(guī)模，并更新設(shè)備和技術(shù)。

對(duì)于電力系統(tǒng)而言，其主要的任務(wù)在于電網(wǎng)建設(shè)?？h級(jí)高壓配電網(wǎng)絡(luò)主要指35～110 kV網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃，不僅可解決當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中存在的問(wèn)題，還可以解決因負(fù)荷增長(zhǎng)而出現(xiàn)的電力需求增長(zhǎng)的問(wèn)題，以及降低網(wǎng)損、提高供電可靠性、保障電能質(zhì)量。因此。通過(guò)對(duì)配電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，可使配電網(wǎng)更好地適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，滿(mǎn)足地方對(duì)電力的需求，促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

2 配電網(wǎng)規(guī)劃的研究現(xiàn)狀

隨城市規(guī)模的擴(kuò)大、電力需求急劇增大，對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)也提出了更高的要求。但受到城市設(shè)計(jì)和電力區(qū)域鏈條的限制，逐漸發(fā)展成為與當(dāng)前配電網(wǎng)絡(luò)體系不配套的形式，進(jìn)而造成配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)與城市發(fā)展不適應(yīng)，集中表現(xiàn)在以下7方面：①?gòu)母母镩_(kāi)放至今，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)，城市規(guī)模隨之?dāng)U大，加重了電力輸送的負(fù)擔(dān)。同時(shí)，現(xiàn)有的電力設(shè)施落后，配套建設(shè)的滯后和電力輸送范圍擴(kuò)張、輻射面積增大導(dǎo)致電力網(wǎng)絡(luò)存在的問(wèn)題越來(lái)越多，電力輸送受到了影響，停電事故時(shí)有發(fā)生。②城市擴(kuò)張速度的加快導(dǎo)致配電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)明顯跟不上城市發(fā)展的速度。由于城市規(guī)模的擴(kuò)大和商業(yè)環(huán)境的改變，電源點(diǎn)電力輸出流量受到了限制，特別是對(duì)于配電路線的電力輸送。③電力輸出路徑與城市設(shè)計(jì)不配套。在以往的電路建設(shè)中，電線直徑短、陳舊，且承載著眾多的大功率設(shè)施，損耗巨大。由于導(dǎo)線較細(xì)，在電力輸出中電力的電耗量極大（部分地區(qū)耗損幾乎超過(guò)了30%，而大部分地區(qū)在15%～20%），浪費(fèi)了許多能源，且不利于環(huán)境保護(hù)。④穩(wěn)定性差。由于沒(méi)有足夠的資金支持，配電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)難以保證，造成停電事故時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們的正常生活。⑤電網(wǎng)結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，主要接口點(diǎn)眾多。整個(gè)城市的電網(wǎng)建設(shè)涉及的范圍過(guò)大、技術(shù)水平較低、停電成本過(guò)高。⑥一直以來(lái)，國(guó)內(nèi)的電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)缺乏一定的規(guī)劃，重視發(fā)電，忽視管理，沒(méi)有質(zhì)量過(guò)硬的配電網(wǎng)絡(luò)。⑦電力工作人員在設(shè)施建設(shè)、維護(hù)等方面缺乏專(zhuān)業(yè)知識(shí)，無(wú)法適應(yīng)日益發(fā)展的配電線路利用新技術(shù)和新方法的需求，尤其是對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化知識(shí)的缺乏。

從改革開(kāi)放至今，國(guó)內(nèi)電力發(fā)展十分迅速，電容量急劇增加，有效緩解了電力供需矛盾。但隨著科技的進(jìn)步，電力系統(tǒng)也逐漸開(kāi)始步入自動(dòng)化的新階段。由電力建立發(fā)展帶來(lái)的配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃問(wèn)題日益顯露，逐步造成了國(guó)家電力供需與當(dāng)前電網(wǎng)輸出不統(tǒng)一的問(wèn)題。針對(duì)該問(wèn)題，國(guó)家電網(wǎng)投入了巨額資金進(jìn)行城鄉(xiāng)電力升級(jí)改造，提高電力運(yùn)輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性，改善人們的生活質(zhì)量，從而對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展給予強(qiáng)大的能源支持。

3 配電網(wǎng)的發(fā)展方向

由于電力供應(yīng)的安全性和穩(wěn)定性要求在進(jìn)一步提升，對(duì)于城市建設(shè)而言，其發(fā)展的規(guī)模對(duì)城市電網(wǎng)配送造成了巨大的壓力。因此，配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化是電力發(fā)展的最優(yōu)選擇，這就需完善配電網(wǎng)絡(luò)的電源路徑，科學(xué)規(guī)劃城市電路配備，存在有效的一次甚至二次網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)施。其設(shè)計(jì)分為電源容量、線路的搭建和電力設(shè)施配備等。只有制訂出合理、科學(xué)、具有前瞻性的電力配送規(guī)劃，才能為城市的建設(shè)提供高效、清潔、穩(wěn)定、快速的電力輸出。因此，從整個(gè)配電路徑的要求看，配電線路的絕緣化與電力輸出自動(dòng)化成為了未來(lái)電力建設(shè)的主要方向。

3.1 配電線路的絕緣化

在城市建設(shè)中，由于房屋密度和人口密度的日益提升，加之城市綠化了縮小了供電空間，尤其是在大城市中，中低壓線路存在較多的缺陷。使用絕緣電線具有以下4個(gè)作用：①降低事故發(fā)生的可能性，避免觸電和電線短路；②有利于作業(yè)，方便靈活，并可帶電作業(yè)；③縮小架設(shè)空間，降低能耗；④縮小停電面積，穩(wěn)定供電。

從改革開(kāi)放至今，由于城市發(fā)展的需要，越來(lái)越多的農(nóng)村人口涌入城市。以往，舊的線路已無(wú)法滿(mǎn)足目前人們的電力需求，導(dǎo)致停電、觸電等事故時(shí)有發(fā)生，這對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成了較大的危害。因此，從1986-07開(kāi)始，國(guó)家能源總局下達(dá)了相關(guān)通知，比如《關(guān)于加強(qiáng)城市配電網(wǎng)工作的通知》，明確要求相關(guān)單位需要仔細(xì)制訂城市供電規(guī)劃，并使用絕緣材料，因地制宜地開(kāi)展工作；1987-05，湖北武漢就用電問(wèn)題召開(kāi)了專(zhuān)題研討會(huì)，編制了《110 kV及以下架空絕緣線纜規(guī)范》；常熟市電纜廠于1987年率先開(kāi)展該電纜的研制工作，于1988年順利研制出該電纜，并大量投入使用，有效彌補(bǔ)了市場(chǎng)中絕緣線的空白。目前，很多企業(yè)均利用該技術(shù)生產(chǎn)110 kV絕緣電纜，中壓10～35 kV的有效研制也先后在國(guó)內(nèi)的眾多地區(qū)進(jìn)行，比如浙江的蘭溪、安徽的合肥等地。

3.2 配電自動(dòng)化

由中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)起草的《配電系統(tǒng)自動(dòng)化規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》明確了配電自動(dòng)化的含義。認(rèn)為其主要通過(guò)電子信息技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)電路數(shù)據(jù)技術(shù)和用戶(hù)用電數(shù)據(jù)進(jìn)行合理比對(duì)，從而完成信息的收集、存儲(chǔ)和集成。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建系統(tǒng)的配電自動(dòng)化系統(tǒng)，從而加強(qiáng)對(duì)電路設(shè)施、設(shè)備的維護(hù)、控制和管理，從而有效彌補(bǔ)當(dāng)前供電系統(tǒng)滯后性的缺陷，使該技術(shù)成為了當(dāng)前領(lǐng)域的一大熱門(mén)。

在許多工業(yè)制造發(fā)展較快的國(guó)家和地區(qū)，配電自動(dòng)化是其主要發(fā)展的戰(zhàn)略方向。目前，西方發(fā)達(dá)國(guó)家在這方面已經(jīng)得到了廣泛發(fā)展，能控制開(kāi)關(guān)的自動(dòng)集成、電容組的自動(dòng)調(diào)節(jié)和用戶(hù)電量負(fù)荷的承載等一系列的配電系統(tǒng)（DMS），其作業(yè)類(lèi)型多達(dá)140多種。在西方電子制造企業(yè)中，其業(yè)務(wù)均涉及配電自動(dòng)化的裝配，比如著名的德國(guó)西門(mén)子、日本的松下、韓國(guó)的三星等電子設(shè)備生產(chǎn)巨頭，基本上都發(fā)展了獨(dú)具優(yōu)勢(shì)的配電自動(dòng)化產(chǎn)品。但就目前西方國(guó)家通用的通信手段可以看出，當(dāng)前依舊缺乏更好的通信技術(shù)，無(wú)法完全滿(mǎn)足配電系統(tǒng)自動(dòng)化的任何要求。由于一個(gè)系統(tǒng)可能需要多種形式的通信技術(shù)進(jìn)行有效的銜接，層次之間交流基本按照一定的通信形式進(jìn)行。目前，國(guó)際上很多企業(yè)均在大力研發(fā)自動(dòng)化配電系統(tǒng)以及模擬仿真應(yīng)用，利用電量的荷載率來(lái)降低能源消耗，并實(shí)行了有效的變壓器負(fù)荷管理，從而在最大程度上對(duì)變壓器的電容進(jìn)行功率輸出，降低損耗，自動(dòng)依據(jù)電的使用價(jià)格對(duì)用戶(hù)進(jìn)行電力負(fù)荷控制。

從20世紀(jì)90年代至今，我國(guó)的電力逐步由以往的35 kV變電所變成了具備四遙功率的電力輸送網(wǎng)絡(luò)，其范圍有效覆蓋了對(duì)電源地的控制，比如故障排除定位、供電的監(jiān)控、自動(dòng)恢復(fù)、降低損耗、智能變壓和在沒(méi)有功率的情況下自動(dòng)優(yōu)化線路等。在對(duì)變電配送的信息管理上，利用智能化技術(shù)是較晚興起的一種手段。

參考文獻(xiàn)

[1]王靜，謝蔚華.配電網(wǎng)中配電自動(dòng)化的應(yīng)用研究[J].魅力中國(guó)，2009（22）.

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作者簡(jiǎn)介：張建榮（1976—），男，機(jī)電工程師。

〔編輯：張思楠〕